19.在勻強電場中,將一電荷量為q=2×10-5 C的負(fù)電荷由A點移到B點,其電勢能增加了△EP=0.1J,已知A、B兩點間距為L=2×10-5cm,兩點連線與電場方向成θ=60°角,如圖所示,求:
(1)在電荷由A移到B的過程中,電場力做的功WAB;
(2)A、B兩點間的電勢差UAB;
(3)該勻強電場的電場強度E.

分析 ①根據(jù)電勢能變化和電場力做功的關(guān)系,電勢能增加多少,電場力做負(fù)功多少.
②由U=$\frac{E}{q}$求解電勢差.
③由U=Ed=E$\overline{AB}$cos60°求解電場強度E.

解答 解:(1)因為負(fù)電荷由A移到B的過程中,電勢能增加了0.1J,所以電場力負(fù)功,大小為0.1J,即:
W=-△E=-0.1J.
(2)A、B兩點間的電勢差:${U}_{AB}=\frac{{W}_{AB}}{q}=\frac{-0.1}{-2×1{0}^{-5}}=5×1{0}^{3}V$.
(3)因為在勻強電場中:U=Ed,所以有:$E=\frac{{U}_{AB}}{\overline{AB}cos60°}=\frac{5×1{0}^{3}}{0.02×cos60°}=5×1{0}^{5}$V/m
答:(1)在電荷由A移到B的過程中,電場力做的功-0.1J;
(2)A、B兩點間的電勢差UAB是5×103V
(3)該勻強電場的電場強度是5×105V/m.

點評 本題考查電場力做功與電勢能變化的關(guān)系、電勢差與場強的關(guān)系,都是電場中的基本知識,要加強學(xué)習(xí),熟練掌握.

練習(xí)冊系列答案
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9.汽車以20m/s的速度通過凸形橋最高點時,對橋面的壓力是車重的$\frac{3}{4}$,則當(dāng)車對橋面最高點的壓力恰好為零時,車速為多少?

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10.如圖所示,質(zhì)量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面.質(zhì)量為1kg的物體B用細(xì)線懸掛起來,A、B緊挨在一起但A、B之間無壓力,某時刻將細(xì)線剪斷,則細(xì)線剪斷瞬間,B對A的壓力大小為(取g=10m/s2)( 。
A.0NB.8NC.10ND.50N

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7.繃緊的傳送帶長L=32m,鐵塊與帶間動摩擦因數(shù)μ=0.1,g=10m/s2,下列正確的是( 。
A.若皮帶靜止,A處小鐵塊以V0=10m/s向B運動,則鐵塊到達(dá)B處的速度為6m/s
B.若皮帶始終以4m/s的速度向左運動,而鐵塊從A處以V0=10m/s向B運動,鐵塊到達(dá)B處的速度為6m/s
C.若傳送帶始終以4m/s向右運動,在A處輕輕放上一小鐵塊后,鐵塊將一直向右勻加速運動
D.若傳送帶始終以10m/s向右運動,在A處輕輕放上一小鐵塊后,鐵塊到達(dá)B處的速度為8m/s

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14.如圖1所示,平行長直光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m,導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好,導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計.導(dǎo)軌間有一方向豎直向下的勻強磁場,磁場區(qū)域的邊界滿足曲線方程y=0.4sin($\frac{5π}{2}$x)(0≤x≤0.4m,y的單位:m),磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖2所示.零時刻開始,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運動,1s后剛好進(jìn)入磁場,若使棒在外力F作用下始終以速度v=2m/s做勻速直線運動,求:

(1)棒進(jìn)入磁場前,回路中的電流的方向;
(2)棒在運動過程中外力F的最大功率;
(3)棒通過磁場區(qū)域的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,光滑水平面上存在有界勻強磁場,磁感強度為B,質(zhì)量為m邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場,當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場時速度為v,方向與磁場邊界成450.若線框的總電阻為R,則( 。
A.線框穿進(jìn)磁場過程中,框中電流的方向為DCBA
B.AC剛進(jìn)入磁場時線框中感應(yīng)電流為$\frac{{\sqrt{2}Bav}}{R}$
C.AC剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力為$\frac{{\sqrt{2}{B^2}{a^2}v}}{R}$
D.在以后穿過的過程中線框的速度不可能減小到零

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11.如圖1所示,光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L,在A、C之間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合),現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒,使它由靜止開始運動,已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示,下列判斷正確的是(  )
A.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為$\frac{5BLd}{R}$
B.導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為$\frac{2mg(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$
C.離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為$\frac{2mgR}{BL}$
D.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,電阻R產(chǎn)生焦耳熱為9mgd-$\frac{2{m}^{3}{g}^{2}(R+r)}{{B}^{4}{L}^{4}}$

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8.關(guān)于慣性,下列說法中正確的是( 。
A.同一物體,靜止時和運動時的慣性一樣大
B.高處落下的玻璃杯比低處落下的易碎,這是因為前者的慣性大
C.物體不受力,運動狀態(tài)不變,但慣性大小會改變
D.將物體從地球帶到月球上,物體的慣性大小不會改變

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9.一個物體在地面上某一高處以大小為v0的速度豎直向上拋出,落地時的速度大小為v,若空氣阻力不計,則( 。
A.它運動最高點離地面的高度為$\frac{{{v}^{2}+{v}_{0}}^{2}}{2g}$
B.它運動最高點離地面的高度為$\frac{{{v}^{2}-{v}_{0}}^{2}}{2g}$
C.它拋出時距離地面的高度為$\frac{{{v}^{2}+{v}_{0}}^{2}}{2g}$
D.它拋出時距離地面的高度為$\frac{{{v}^{2}-{v}_{0}}^{2}}{2g}$

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